管内粉末式钛沉积丝制造技术

管内粉末式沉积丝包括钛的中空管状部分和填充该管状部分的芯部分

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】管内粉末式钛沉积丝


[0001]本专利技术涉及一种管内粉末式沉积丝
、
一种制造这种沉积丝的方法以及这种沉积丝的特定用途
。

技术介绍

[0002]增材制造在于通过添加受控的多层材料来制造零件，这与去除材料的机械加工相反
。
[0003]例如，可以使用钛或钛合金焊丝进行
3D
打印
。
[0004]在本领域中钛或钛合金焊丝是公知的，因为钛具有有利的特性，即，高强度重量比
(
强度与钢相同，但重量是钢的一半
)、
优异的耐腐蚀性和高温下良好的机械性能
。
[0005]US
‑
A
‑
4,331,857
公开了一种焊丝，其包括钛的中空管状部分和填充该管状部分的芯部分
。
芯部分由压实的合金粉末形成
。
[0006]诸如
TIG
焊接之类的常用焊接技术需要在保护气氛下工作和
/
或使用活性剂
(
助焊剂
)
以提高焊接质量
。
[0007]CN107363433
公开了一种钛基合金药芯焊丝，其包括金属护套和内部活性药芯
。
焊丝由外皮和内部活性焊剂芯组成
。
金属护套为钛带，其中钛含量不小于
98
％，氢含量不大于
0.015
％
。
内部活性药芯由金属粉末
、B
粉末
、Si
粉末和活性剂组成，其中金属粉末包含
Ti、Co、Mn、Ni
和
Cu
，活性剂包含氯化物
、
氟铝酸盐
、MgF2
和
SrF2
，所述金属粉末
、B
粉末
、Si
粉末和活性剂各组成成分的质量百分比：
Ti
为
16
％
‑
34
％
、Co
为
0.2
％
‑
0.4
％
、Mn
为
0.8
％
‑1％
、Ni
为1％
‑3％
、Cu
为1％
‑3％
、B
为2％
‑6％
、Si
为
0.10
％
‑
0.25
％
、
氯化物为1％
‑5％
、
氟铝酸盐为
12
％
‑
16
％
、
以及
MgF2
为5％～
15
％
、SrF2
为
20
％～
60
％
。
[0008]随着用于增材制造的沉积技术的发展，由于在精度和沉积速率方面的更严格的要求，有必要研发新型沉积丝
。
对于金属增材制造，最新技术包括直接能量沉积
(DED)。
能源可包括激光
、
电子束
、MIG/MAG
电弧或等离子弧
。
与基于线材的
DED
相比，通过例如选择性激光熔化
(SLM)
或激光熔覆粉末的方式进行粉末沉积的速度较慢
。
因此，正在开发新的沉积丝
。
[0009]CN108000004
公开了一种用于
3D
打印钛基复合材料的钛药芯焊丝的制备方法
。
[0010]钛或钛合金的焊丝或沉积丝的制造仍然昂贵且复杂
。
这是由于存在许多直径减小步骤和许多中间热处理
。

技术实现思路

[0011]本专利技术的总体目的是避免或至少减轻现有技术的缺点
。
[0012]本专利技术的特定目的是提供一种制造不太复杂并且与最新沉积技术兼容的沉积丝
。
[0013]本专利技术的另一个目的是减少制造沉积丝所需的步骤数量
。
[0014]根据本专利技术的第一方面，提供了一种管内粉末式沉积丝
。
沉积丝包括钛的中空管状部分和填充该管状部分的芯部分
。
芯部分占整个沉积丝体积的
25
％至
85
％之间，例如
27
％至
80
％之间，例如
30
％至
75
％之间
。
芯部分包含压实拉长的钛粉末，并且还可能包含选
自由铝
、
钒
、
铝
‑
钒
、
铬
、
钼
、
硼
、
铌
、
钽镍
、
锆
、
硅
、
铜
、
锡
、
铁和钯组成的组的其他压实粉末
。
[0015]铝
‑
钒粉末优于钒粉末，因为钒粉末非常昂贵
。
[0016]铝和钒
(
钒本身或铝
‑
钒
)
是航空用沉积丝的最优选元素
。
铬和钼也是航空用沉积丝的优选材料
。
[0017]硼因其晶粒细化特性而成为非常令人感兴趣的元素
。
硼是一种纳米级晶粒细化元素
。
硼粉末的表面有一层酸性氧化物
(B2O3)
层，该层会吸收一些水分
。
由于金属氧化物通常是碱性的，因此硼的表面和金属粉末的表面可以附着在一起
。
[0018]由于硼的量非常低，也可以将硼混合在溶液中，然后喷雾到干混粉末上
。
混合后，可以在烘箱中干燥粉末
。
[0019]或者，可以将所有粉末在溶剂中混合并以浆料的形式供给到
U
形型材中
。
[0020]优选地，芯部分占整个沉积丝体积的大于
40
％，例如大于
50
％
。
[0021]沉积丝可以具有对接焊缝或激光焊缝
。
然而，最优选的实施例是冷焊重叠缝
。
[0022]本专利技术的有益效果如下
。
与
US
‑
A
‑
4,331,857
的焊丝相比，粉末材料的体积部分要大得多
。
这意味着将沉积丝直径减小到其最终值所需的能量要少得多
。
芯内的钛粉末是提高加工性能的主要贡献者
。
钛粉末在直径减小过程中拉长，并提供连续的粉末流，并最大限度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种管内粉末式沉积丝，所述沉积丝包括钛的中空管状部分和填充所述管状部分的芯部分，所述芯部分占所述沉积丝的体积的
25
％至
85
％之间，所述芯部分包含压实拉长的钛粉末并且可能包含选自由铝
、
钒
、
铝
‑
钒
、
铬
、
钼
、
硼
、
铌
、
钽
、
镍
、
锆
、
硅
、
铜
、
锡
、
铁和钯组成的组的其他压实粉末
。2.
根据权利要求1所述的沉积丝，所述芯部分占所述沉积丝的体积的大于
40
％；优选占所述沉积丝的体积的大于
42
％
。3.
根据权利要求1或权利要求2所述的沉积丝，所述沉积丝具有冷焊重叠缝
、
对接焊缝或激光焊缝
。4.
根据前述权利要求中任一项所述的焊接沉积丝，其中所述压实拉长的钛粉末至少部分源自非球形海绵钛粉末
。5.
根据前述权利要求中任一项所述的沉积丝，其中所述压实拉长的钛粉末至少部分源自回收的钛粉末或切屑
。6.
根据前述权利要求中任一项所述的沉积丝，其中所述钛粉末占所述芯部分的体积的大于
65
％
。7.
根据权利要求6所述的沉积丝，其中所述芯部分中不存在其他压实粉末
。8.
根据前述权利要求中任一项所述的沉积丝，其中所述沉积丝包含重量百分比不超过
0.15
％的碳
。9.
根据前述权利要求中任一项所述的沉积丝，其中所述沉积丝包含重量百分比不超过
1.0
％的氧
。10.
根据前述权利要求中任一项所述的沉积丝，其中所述沉积丝的最终直径
(
...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：时代电线有限公司，
类型：发明
国别省市：